火车内燃机通常采用柴油机。由于柴油机具有较好的经济性和功率输出，适合长时间高负荷运转的需求，因此在火车和其他重型车辆中广泛采用。

相比之下，汽油机的运转效率相对较低，也不够稳定和耐用，因此不适合作为火车内燃机使用。此外，柴油机还能够使用较便宜的燃料，这也是其成为火车内燃机首选的重要原因之一。